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令人驚奇的 是,當(dāng)你在閱讀這篇文章的 時(shí)候,正有數(shù)十億顆中微子穿越你的 身體,其中一些就可能來(lái)自深空。你一生下來(lái),就有中微子穿過(guò)你的 身體。而在你的 整個(gè)一生中,實(shí)際上只有十分微量的 中微子會(huì)與你身體里的 原子發(fā)生相互作用而暴露出它們的 行蹤。
早在20世紀(jì)初,物理學(xué)家在計(jì)算一種性物質(zhì)衰變前后的 能量和動(dòng)量時(shí),發(fā)現(xiàn)沒(méi)有辦法軋平“賬目”。后來(lái),奧地利物理學(xué)家泡利在1930年提出,是一種尚沒(méi)有辦法檢測(cè)到的 粒子帶走了缺失的 能量和動(dòng)量。科學(xué)家們給這種假設(shè)的 粒子命名為“中微子”,意思是微型的 中性粒子。星系并合在星系質(zhì)量增長(zhǎng)、形態(tài)重塑、星暴激發(fā)、中心黑洞吸積等方面扮演非常重要的角色,是驅(qū)動(dòng)星系形成和演化的關(guān)鍵物理機(jī)制之一。
經(jīng)過(guò)多年進(jìn)一步的 研究才發(fā)現(xiàn),原來(lái)中微子可以分為三種,戴維斯檢測(cè)到的 只是其中的 一種。這三種中微子本身可以相互轉(zhuǎn)化,由一種中微子變成另一種中微子。這一事實(shí)后來(lái)成了現(xiàn)代物理學(xué)理論的 基石之一。2002年,戴維斯因?yàn)樘剿髦形⒆佣@得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。百年老臺(tái),近代天文入華來(lái)明朝中后期,正是西方科學(xué)傳統(tǒng)復(fù)興、近代科學(xué)革命風(fēng)起云涌的時(shí)代。
隨著戴維斯的 成功,物理學(xué)家們?cè)诒泵?、歐洲和日本的 礦井或隧道中建造了幾處第二代中微子檢測(cè)器。這些檢測(cè)器同樣都使用龐大的 靶體,不過(guò)它們的 靶體是更加有利于檢測(cè)的 超純水。一顆中微子穿過(guò)水的 時(shí)候,如果與遇到的 原子核發(fā)生相互作用,會(huì)產(chǎn)生一種帶電粒子。百年滄桑的上海天文臺(tái)在很多人心目中,中國(guó)現(xiàn)代最早的天文臺(tái)應(yīng)該是南京紫金山天文臺(tái)。
清朝中期的 “閉關(guān)鎖國(guó)”政策中斷了中國(guó)與西方科學(xué)的 交往,直到西方列強(qiáng)通過(guò)再次打開(kāi)了中國(guó)的 大門(mén),西方傳教士又一次蜂涌入華,當(dāng)然也帶來(lái)了進(jìn)一步發(fā)展了的 西方科學(xué)技術(shù)。
在這些傳教士中,有一支稱(chēng)為法國(guó)天主教耶穌會(huì)的 教會(huì)團(tuán)體,推廣西方科學(xué)特別活躍。早在1840年后不久,他們就計(jì)劃在上?;蚰暇┙⑻煳呐_(tái),后因太平天國(guó)起義的 爆發(fā)而作罷。1865年,他們?cè)谏虾M鉃┑貐^(qū)的 董家渡設(shè)立了氣象觀測(cè)站,其實(shí)就是天文臺(tái)的 前身,也是上海近代科研機(jī)構(gòu)的 濫觴。如果科學(xué)家要用超純水來(lái)檢測(cè)來(lái)自深空的中微子,假定槽罐的長(zhǎng)度為數(shù)十米,那么也許不得不等上數(shù)十年才能檢測(cè)到一顆中微子。